陆地生态系统服务与生物多样性研究进展

在生物多样性迅速消失的压力下,人类面临生态系统服务质量严重下降的威胁。为了使生态系统的重要功能更直观的展现在人们面前,许多学者把生态系统服务对人类的惠益进行整理分类,最有影响力的是千年生态系统评估(MA,Millennium Ecosystem Assessment)把生态系统服务分为供给、调节、文化和支持服务四类,服务的核心是生态系统的产品、过程和格局。生态系统服务的识别与分类是生态系统功能的对象化过程,也是以人类需求来审视生态系统的过程。生态系统通过结构-过程-功能这一途径来实现生态系统服务,各种服务的直接动力来源于自然界生物地球化学循环,生物多样性通过生态系统属性和过程来影响生态系统服务形成和维持。生物多样性越高,生态系统功能性状的范围越广,生态系统服务质量就越高、越稳定。全球变化中的土地利用和土地覆盖变化是生物多样性快速下降的主要原因,也是目前影响生态系统服务最广泛、最剧烈的驱动力,而这正是人类活动造成的,人类需求和生态系统有限的服务能力之间在不同尺度表现出严重冲突。要提高生态系统服务质量,要在不同区域进行重点不同的布局,尽可能的扩大生态系统规模和提高生态系统功能,核心是提高生物多样性水平。     

生物多样性与生态系统多功能性的关系研究进展

生物多样性与生态系统功能关系是生态学研究的热点之一,以往研究多关注生物多样性与单一生态系统功能之间的关系,然而生态系统能够同时提供多种功能和服务即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality, EMF),仅考虑单一生态系统功能会低估生物多样性的重要性。近年来,EMF研究的重要性受到更多重视,生物多样性与生态系统多功能性(biodiversity and ecosystem multifunctionality, BEMF)关系成为生态学研究新的热点。梳理近15年的研究发现,不同维度、不同尺度的单一或多营养级生物多样性均会对EMF产生显著的影响,并且在全球变化的背景下,自然干扰与人为干扰均会影响生物多样性与生态系统多功能性从而改变BEMF关系,EMF测度方法的差异也可能导致BEMF关系的不一致。生物多样性维度(尺度)选择的局限、不同EMF测度方法的认知差异、BEMF时空数据库的缺乏以及BEMF关系研究方法的单一等问题阻碍了BEMF关系的深入探究。未来研究应对现有测度方法进行深入比较并发展通用的新方法,深入探究多维度、多尺度生物多样性对EMF影响的综合作用。此...     

生态系统多功能性的指标选择与驱动因子: 研究现状与展望

全球变化和人类活动正以空前的速度在世界范围内改变着生物多样性, 这导致了全球生物多样性的锐减以及生产力的下降、病虫害的增加和抗入侵能力的减弱等生态问题。近30年来, 生态学家开始对于生物多样性的持续丧失是否以及如何影响生态系统功能的问题越来越感兴趣, 生物多样性与生态系统功能(biodiversity and ecosystem functioning, BEF)关系的研究应运而生, 并成为生态学研究的热点之一。但长期以来, 研究者更多地关注单一生态系统功能, 而忽略了生态系统能够同时提供多种生态系统功能的能力, 即生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality, EMF)。本文综述了EMF研究中功能指标的选择、生物多样性的不同维度、微生物多样性对EMF的影响以及其他非生物因子对EMF的驱动等进展。因只考虑单一功能可能会低估生物多样性对整体生态系统功能的影响, 故生物多样性与生态系统多功能性(BEMF)关系的研究成为BEF关系研究的重点。近年来, BEMF关系的研究发展较快, 在不同生态系统(包括水生、草地、森林、旱地、农业等)、不同研究尺度(从区域到全球尺度)、BEMF关系的驱动机制(从单一驱动机制到多种驱动机制共同作用)、研究方法(包括新概念以及新的量化方法的提出和应用)等方面均取得了新的进展。但仍有不足之处, 如对于EMF研究中功能指标的选取没有统一的标准、对地下微生物多样性的关注度不够、涉及多营养级水平下的BEMF关系研究较少、驱动EMF的机制仍存在争论等。未来应加强对于功能指标选取的标准研究, 综合分析地上、地下生物多样性以及非生物因子对EMF的整体影响, 加强生态系统多服务性(ecosystem multiserviceability, EMS)方法的研究和应用。     

生物多样性与生态系统多功能性: 进展与展望

全球变化和人类活动引起的生物多样性丧失将会对生态系统功能产生诸多不利影响, 如生产力下降、养分循环失衡等。因此, 始于20世纪90年代的生物多样性与生态系统功能(biodiversity and ecosystem functioning, BEF)研究一直是生态学界关注的热点。然而, 随着研究的深入, 人们逐步认识到生态系统并非仅仅提供单个生态系统功能, 而是能同时提供多个功能, 这一特性被称之为“生态系统多功能性” (ecosystem multifunctionality, EMF)。尽管有此认识, 但直到2007年, 研究者才开始定量描述生物多样性与生态系统多功能性(biodiversity and ecosystem multifunctionality, BEMF)的关系。目前, BEMF研究已成为生态学研究的一个重要议题, 但仍存在很多问题和争议, 如缺少公认的多功能性测度标准、生态系统不同功能之间的权衡问题等。本文概述了BEMF研究的发展历程、常用的量化方法、EMF的维持机制和不同研究视角下BEMF的关系。针对现有研究中的不足, 本文还总结了需要进一步深入研究的地方, 特别强调了优化EMF测度方法和研究不同维度生物多样性与EMF间关系的重要性, 以期对未来的BEMF研究有所帮助。     

四川省生物多样性与生态系统多功能性分析

生态系统服务与人类福祉和可持续发展息息相关,近年来生物多样性丧失极大影响了生态系统服务。探究生物多样性与生态系统服务之间的关系成为当前生态学领域内的一个重大科学问题。以四川省各乡镇为单元,计算了景观尺度上的多样性指数,评估了四川省水土保持功能、水源涵养功能、固碳功能,并研究了两者之间关系。结果表明：在景观尺度上,Shannon''s多样性指数、修正Simpson''s多样性指数、景观丰度三种多样性指数可以较好表征四川省生物多样性空间分布格局。由景观丰度、欧式最近邻距离的标准差、景观丰度密度构成解释变量矩阵,RDA模型矫正解释率42.25%（P<0.001）,可更好解释由土壤保持功能、水源涵养功能、固碳功能构成的响应变量矩阵。四川省生物多样性及生态系统服务关系的模式有以下几种：（1）成都平原区区县空间距离较近,在生态系统服务和生物多样性梯度均差异较小;（2）盆周山地区、盆地丘陵区各区县在水土保持功能梯度上差异较大,与多样性关系较弱;（3）川西高原区区县在固碳、水源涵养梯度上差异较大,并有协同关系,多样性梯度差异较大;（4）川西高山峡谷区、西南山地区区县之间生态系统服务和多样性差异较大,生态系统服务可能存在强烈权衡关系,需进一步引入解释因子。     

生态系统健康与生物多样性*

生态系统健康学是一门研究人类活动、社会组织、自然系统及人类健康的整合性学科,主要探讨资源环境管理对策,以及生态系统健康与人类健康的关系。生态系统健康是人类健康的基础,是人类可持续发展的重要前提,维护生态系统健康,保护生物多样性,也就是维护人类生存的机会。人类健康依附于健康的生态系统功能和服务日益为人们所认识,关注和理解生物多样性、生态系统健康、人类健康之间的相互联系已成为全球可持续发展的必要条件。本文着重综述了生态系统健康的研究内容及全球环境变化背景下生物多样性的变化对生态系统健康的影响效应。     

天际线扫描: 环境与生物多样性保护研究的新方法

<正>环境问题迫切需要开展未来学研究,许多过去看来是边际的问题已经成为政府议事日程中主要的问题,例如全球变化、恐怖主义等,能源、食物和水资源安全以及由于生物多样性丧失而导致的生态系统服务功能丧失很快将成为下一批类似的问题(Sutherland et al.,2009)。针对英国制定未来保护政策和环境问题决策的迫切需要,剑桥大学保护生物学教授Sutherland等(2008)提出了对环境与生     

生态系统营养结构多样性的测度

生态系统层次上的生物多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程以及生态系统的多样性,营养结构和营养过程的多样性是其中最重要的一个方面。本文通过宏观营养动力学的理论和方法,对生态系统营养结构进行分析,定义了反映生态系统营养结构多样性的两类指标,即营养物与流通量沿宏观营养链分布特征的多样性(D_Ⅰ),以及所有宏观营养级上营养物与流通量在不同分室上分布特征的多样性(D_Ⅱ)。这两类多样性是度量生态系统营养结构多样性的两个基本测度。     

陆地生态系统植物多样性对矿质元素输入的响应

人类活动的加剧改变了陆地生态系统矿质元素(如氮、磷、钾等)循环的速度和方向,并且对生态系统的结构和功能也产生重要影响。如今,矿质元素输入量的改变及其产生的后续效应对陆地生态系统生物多样性的影响备受学者们的关注。从4个方面综述了全球氮沉降背景下主要矿质元素输入的改变对陆地植物多样性的影响及其机理:1)矿质营养元素限制的概念、确定方法以及与植物多样性的耦合关系;2)概述了氮、磷、钾等主要矿质元素输入对陆地植物多样性的影响:主要表现为负面效应;3)探讨了矿质元素输入影响植物多样性的可能机制,包括生态系统水平上的机制(如竞争排斥、酸化铝毒、物种入侵、同质性假说,间接诱导机制等)和植物个体水平上的机制(如元素失衡和环境敏感性增加等);4)根据目前研究现状,指出了已有研究的局限性,分析了未来可能的研究方向和重点。     

生物多样性与生态系统功能:进展与争论

生物多样性与生态系统功能的关系已成为当前人类社会面临的一个重大科学问题,生物多样性的空前丧失,促使人们开展了大量研究工作来描述物种多样性-生态系统功能关系,并试图揭示多样性与系统功能关系的内在机制,本文将多样性对生态系统功能作用机制的有关假说分为统计学与生物学两大类：前者是从统计学角度来解释观察到的多样性-系统功能模式,包括抽样效应,统计均衡效应等;而后者是基于多样性的生物学效应给出的,包括生态位互补,种间正相互作用,保险效应等,本文较为详细地介绍了该领域内有代表性的实验工作,包括“生态箱”实验,Cedar Creek草地多样性实验,微宇宙实验,欧洲草地实验,以及在这些实验结果解释上的激烈争论。     

厦门同安湾定置网捕获鱼类的多样性及营养级特征

利用2012年4月至2013年3月在同安湾进行的定置网渔业资源调查资料, 探讨了该海域鱼类多样性及平均营养级特征。结果表明, 周年逐月共鉴定鱼类112种, 隶属于15目53科88属。渔获物组成以沿岸小型底层鱼类为主, 其中中上层鱼类15种, 中下层鱼类18种, 底层鱼类79种; 暖水性种类84种, 暖温性种类28种, 亚热带动物区系特征明显; 杂食性鱼类8种, 低级肉食性鱼类71种, 中级肉食性鱼类30种, 高级肉食性鱼类3种, 以低级肉食性鱼类为主。中华海鲶(Tachysurus sinensis)是夏、秋、冬三季的优势种, 六指多指马鲅(Polydactylus sextarius)、锯脊塘鳢(Butis koilomatodon)和髭缟鰕虎鱼(Tridentiger barbatus)是春、冬两季的优势种。重量和尾数多样性指数最高值均在11月, 分别为3.26和3.29; 最低值均在2月, 分别为1.78和1.77。鱼类种类存在明显的季节更替现象, 其月更替率6月最低, 为40.1%; 3月最高, 达68.6%。鱼类平均营养级也存在明显的季节变化, 其中3月最低, 为3.02; 1月最高, 为3.92; 周年平均营养级为3.52。与2003年调查资料相比, 鱼类种类数明显减少, 鱼类组成和优势种发生了很大的变化, 导致变化的主要原因可能是过度捕捞、栖息地破坏和环境污染等。     

三江平原湿地生态系统生物多样性保护价值

生物多样性保护是三江平原湿地生态系统提供的一项重要的生态服务功能,具有重要的经济价值。应用M.Hoel和T.Sterner提出的经济模型,分析了贴现率和边际价格变化综合影响下的三江平原湿地生态系统生物多样性保护价值变化过程,研究了收入边际效用弹性和替代弹性对贴现率和边际价格变化综合效应的影响,并通过对比传统贴现方法揭示了三江平原湿地生态系统生物多样性保护所蕴含的巨大经济价值。研究结果表明,在贴现率和边际价格变化的综合影响下,三江平原湿地生态系统生物多样性保护价值曲线呈现出先增长再下降的变化趋势,总经济价值为人均19438.9元;收入边际效用弹性和替代弹性的取值对价值评估结果的影响较大,不同参数条件下的价值评估结果将最终作用于湿地生态系统保护相关决策的制定;价值评估结果同样证明了在保持经济较快速度发展的同时提高三江平原湿地生态系统生物多样性保护功能的恢复速率对于促进地区经济协调发展和提高社会福祉状况具有重要的现实意义。     

国际生物多样性研究科学计划与热点述评

生物多样性与人类生活密切相关.近年来不断加剧的人类活动,对生物多样性造成了严重破坏.已有研究表明,地球上的物种正以前所未有的速度丧失.为了遏止这种状况,目前,世界上许多国际组织和国家都对生物多样性及其相关问题展开研究,并制定了与生物多样性保护相关的法规和战略计划,也采取了许多保护生物多样性的行动.DIVERSITAS是国际全球环境变化(GEC)四大研究计划之一,也是生物多样性领域最大的国际科学计划, DIVERSITAS于2001年开始启动了第Ⅱ阶段研究并确定了新的核心研究计划和跨学科交叉网络计划.世界自然保护联盟(The World Conservation Union,IUCN)在2008年发布了<塑造可持续的未来:IUCN 2009～2012年计划>,提出了5个优先主题领域.欧盟于2006年通过了一项保护生物多样性的新战略--<2010年及未来阻止生物多样性丧失:人类福祉的可持续生态服务>.此外,很多国际/国家基金组织还发起了一些全球性的生物多样性计划,如国际海洋生物普查计划、生命之树计划、国际生命条码计划等.本文对上述生物多样性保护和研究的国际计划予以概要介绍和评述,并指出当前国际上生物多样性研究的主要热点,即:生物多样性变化与生态系统功能;生物多样性和生态系统服务的价值评估;生物多样性与气候变化;生物多样性长期动态监测;生物多样性的评价指标等.     

植物功能性状、功能多样性与生态系统功能: 进展与展望

植物功能性状与生态系统功能是生态学研究的一个重要领域和热点问题。开展植物功能性状与生态系统功能的研究不仅有助于人类更好地应对全球变化情景下生物多样性丧失的生态学后果,而且能为生态恢复实践提供理论基础。近二十年来,该领域的研究迅速发展,并取得了一系列的重要研究成果,增强了人们对植物功能性状-生态系统功能关系的认识和理解。本文首先明确了植物功能性状的概念, 评述了近年来植物功能性状-生态系统功能关系领域的重要研究结果, 尤其是植物功能性状多样性-生态系统功能关系研究现状; 提出了未来植物功能性状与生态系统功能关系研究中应加强植物地上和地下性状之间关系及其与生态系统功能、植物功能性状与生态系统多功能性、不同时空尺度上植物功能性状与生态系统功能, 以及全球变化和消费者的影响等方面。     

《生物多样性公约》资金问题最新进展及展望

资金问题对于《生物多样性公约》履约和新达成的《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(简称《昆蒙框架》)的实施都至关重要,在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(COP15)通过的一揽子成果文件中,与资金问题有关的主要是《昆蒙框架》及关于《资源调动》的决定。《昆蒙框架》提出了逐步缩小每年7,000亿美元的生物多样性资金缺口、到2030年每年至少筹集2,000亿美元的资源量等明确的数量目标。关于《资源调动》的决定包含了历史性地设立全球生物多样性框架基金、通过新的资源调动战略、成立资源调动咨询委员会等重要制度安排。这些目标相关承诺和制度安排如何尽快落地是重中之重。本文系统梳理了COP15资金问题相关决定,综合分析了当前关于生物多样性资金问题的系列重要报告,概述了全球履约资金的现状和问题,分析了国际履约的最新资金要求,展望了未来履约的资金安排,并对中国如何加强履约资金的调动提出了应继续争取用好多双边国际赠款、提供持续稳定的财政资金支持、拓宽生态产品价值实现机制、建立遗传资源获取与惠益分享制度以及建立和完善生物多样性补偿和损害赔偿制度等建议。     

生物多样性国际研究态势分析

生物多样性研究是综合性和高度交叉性的跨学科研究领域,是1997年底Science周刊上预测的1998年及近期的6个重大科学热点之一。检索1986—2008年间SCIE文献数据库中关于生物多样性的研究论文(article,proceedings paper和review),利用Thomson Data Analyzer(TDA)分析工具和Aureka分析平台进行数据挖掘。分析表明,该研究涉及多个学科领域,近年来在生态学领域的论文数量增加最多,而生物多样性保护、进化生物学、生物化学与分子生物学方面的论文增长速度较快。生物多样性研究越来越重视全球变化和人类社会对生物多样性的影响,DNA技术和基因工程等先进技术在生物多样性研究和保护中的作用也更加突出。     

《生物多样性公约》审查机制的现状、挑战和展望

生物多样性丧失是全球共同面临的一项重大挑战, 强化《生物多样性公约》的执行是生物多样性全球治理当前面临的迫切问题, 而推进审查机制建设则是强化执行的一项重要议题, 引起国际社会高度关注。《生物多样性公约》框架下已初步建立起一套涉及多个维度的审查机制, 不断审查《生物多样性公约》及其有关议定书和其他法律文书的执行情况。然而, 审查机制面临着参与审查并强化问责的政治意愿尚显不足、国家信息投入有待加强、审查结论有待助力强化《生物多样性公约》执行、各类审查工具需加强统筹协调等主要问题, 由此也制约了审查工作的完善性和有效性。本文概述了《生物多样性公约》框架下的执行机制, 并重点梳理了审查机制的主要环节和内容, 分析了当前面临的主要障碍, 并就审查机制的进一步建设与强化提出建议, 以期为开展《生物多样性公约》履约与制度建设, 以及有关的研究工作提供参考。在战略层面, 本文认为应当在整体、全面和平衡地推进构建“2020年后全球生物多样性框架”的前提下推进《生物多样性公约》审查机制建设, 应当加强高层政治推动并调动各方行动意愿, 为发展中国家适用一定的和必要的灵活性; 在技术层面, 本文认为应当强化作为《生物多样性公约》审查机制前端的国家信息汇报, 应鼓励缔约方参与具有促进性的审查工作, 为国家自主评估执行情况提供重要补充, 并且审查内容也应当全面和平衡, 可以考虑采取全球盘点机制助力各方弥合执行差距并提升执行力度。     

生物多样性与生态系统稳定性研究进展

生物多样性和生态系统稳定性之间的关系是生态学的热门话题。围绕这一主题,文章回顾了其研究历史及学术界的不同观点,阐述了目前在理论和实验领域的主要工作结果、研究进展和存在问题。理论方面,由于生物多样性和生态系统稳定性的概念是复杂而多层面的,导致二者之间的关系仍然是复杂多样的。实验方面,已有实验仅仅强调了少数几种类型的多样性和稳定性,对多样性—稳定性关系的揭示有限。在生物多样性和生态系统功能的研究中,重要的不只是结论,还应包括其中所隐含的机制。未来的主要挑战是搞清生物多样性动态、生态系统过程和无机因子如何相互作用。     

生物多样性保护现状及其研究

生物多样性是地球上所有生命的总和,是40亿年以来生物进化的最终结果,也是世界上的自然财富.它包括几百万不同种类的植物、动物和微生物以及它们所拥有的基因和由这些生物与所在地环境所构成的生态系统.因此,生物多样性包括三个层次的概念,即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性.此外,人们还重视更高层次的多样性即景观多样性.生物多样性是人类的生物资源,有的已为人类所利用,而大部分它的潜在价值尚未被人们所发现.自然保护在20世纪40年代已开始受到重视.自80年代初以来,有关生物多样性国际会议频频召开,1992年,世界资源研究所(WRI)、     

全球变化生态学:全球变化与陆地生态系统

工业革命以来,伴随着人类社会的飞速发展,地球系统的物质循环也在不断加速,与此同时,大量的工业污染物和有害废弃物累积于大气、水体、土壤和生物圈中,如氟里昂积存于大气中,有机化合物富集于水生生物体内,化石燃料燃烧释放的污染物和温室气体进入大气、水体、土壤和生物体等。